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铁杂质引起镀镍层针孔的原因及解决办法

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-14  浏览次数:676

1.故障现象

 

铜件镜筒镀镍后发现大量针孔,且低电流密度区针孔略小,工件朝上部分比朝下部分多。溶液分析;

 

NiSO47H2O220g/L NiCl26H2O35g/L

 

H3BO330g/L pH=5.0

 

根据此情况加8g/LH3BO3,将pH调到4.5,针孔有所减少,但没有完全消除;又加入0.05g/L十二烷基硫酸钠,没有什么过多的变化;将pH调到4.0,低电流密度针孔消失,高电流密度仍存在针孔,并时常伴有斑点,且整体质量不合格,而且电解24小时以后故障又重新复出,pH又略有上升。

 

2.故障分析

 

通常造成针孔的原因有:毛坏质量差,电镀时有油污,溶液中有固体颗粒,十二烷基硫酸钠或其它表面活性剂少,异金属杂质进入镀液,pH偏高等。

 

根据故障的现象.并逐一进行试验及排除后发现,只存在某种杂质离子在零件电镀时放氢造成的局部PH升高而出现的氢氧化物沉淀造成的故障,根据经验分析,在低Dk时没有针孔,针孔大多出现在高Dk处.有点象铁杂质离子造成的故障。因为:Fe3+3H2O←→Fe(OH)3↓+3H+①

 

Fe2++2H2O←→Fe(OH)2↓+2H+②

 

而且在阴极上存在;Ni2++2e←→Ni③

 

Fe2++2e←→Fe④

 

2H2O+2e←→H2↑+2OH⑤

 

当在Dk较大区域时会出现由⑤的反应较快引起局部表面pH升高,使形成Fe(OH)2、Fe(OH)2的倾向增大,而且此倾向有助于氢气泡(方程⑤反应所得)在表面停留,这样出现针孔就会较多,此分析基本与现象相符。但一个长期从事铜件电镀的镀槽又哪来的铁离子?笔者经过仔细寻找、询问,发现加热管好像材料有所更改。仔细核对,原来一星期前电加热钛管烧坏以后,仓库没有钛加热管,用不锈钢加热管代替,且此不锈钢管与原加热管尺寸不符,电工将之固定在阳极杆线上,在电镀时加热管出现铁的溶解:

 

Fe一2e→Fe2+⑥

 

Fe一3e→Fe3+⑦

 

即使不通电仍有可能发生如下反应:

 

2Fe+6H+→2Fe3+3H2↑

 

这就是pH会略有上升的原因。

 

经过几天的生产和溶解,溶液中铁高子自然大量升高。

 

3。解决方法

 

据以上情况要求立即将加热管更换掉,对镀液采取如下方法处理:

 

①由于时间较紧任务较急,将溶液pH调至5.5后搅拌30分钟,趁热过滤’除去Fe3+。

 

②在溶液中加入2g/L柠檬酸钠和0.5g/L甘露醇。暂时将原溶液按镍铁合金液的方法进行电镀。

 

③试镀,镀层质量较满意。

 

此故障的出现给笔者一个很好的启发:对镀液的外部环境的任何材料的更换都必须仔细研究一下后果,技术人员更要把好此关。

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